Сохранение нашего грунта: как продлить плодородие американской житницы на столетия
Средний Запад США потерял 57,6 миллиарда тонн плодородного верхнего слоя почвы из-за методов ведения сельского хозяйства за последние 160 лет. Даже при соблюдении рекомендаций Министерства сельского хозяйства США (USDA) скорость эрозии всё ещё в 25 раз превышает скорость образования нового слоя.
Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте сообщают в журнале Earth's Future, что no-till farming (беспахотное земледелие), уже применяемое на 40% посевных площадей Среднего Запада, может сохранить текущий уровень плодородия почвы на несколько столетий вперёд. Это имеет значение для продовольственной безопасности и смягчения последствий изменения климата.
История потери почвы на Среднем Западе
Исследовательская группа под руководством Исаака Ларсена ранее установила:
- Более трети Кукурузного пояса (почти 30 млн акров) полностью потеряло богатый углеродом верхний слой почвы (A-горизонт).
- Основная причина эрозии — современная практика вспашки, не учитываемая в оценках USDA.
- С начала возделывания земель (около 160 лет назад) регион потерял 57,6 млрд метрических тонн почвы.
- Историческая скорость потерь почти вдвое превышает уровень, считающийся USDA устойчивым.
- Почва Среднего Запада сейчас разрушается в 10–1000 раз быстрее, чем в доагрикультурную эпоху.
Моделирование будущего
Используя данные о прошлых темпах эрозии, команда определила текущую скорость потерь, вызванных вспашкой: 1,1 кг почвы и 12 г почвенного органического углерода (SOC) на квадратный метр ежегодно.
Было смоделировано несколько сценариев на основе текущей скорости эрозии:
- «Бизнес как обычно» (40% площадей под no-till): за следующий век будет потеряно примерно 8,8 млрд метрических тонн почвы и 170 млн метрических тонн SOC.
- 100% внедрение no-till: предотвратит 95% эрозии, прогнозируемой по первому сценарию.
Ключевой вывод: При повсеместном переходе на no-till сейчас, чтобы потерять тот же объём почвы и SOC, который будет утрачен за век при текущей практике, потребуется 10 000 лет.
Скорость потерь со временем снижается, так как она зависит от оставшегося объёма почвы. «Это означает, что есть реальный стимул действовать сейчас, когда мы получим наибольшую долгосрочную выгоду», — говорит Джеффри Кванг, ведущий автор исследования.
Почва и климат
Почва — крупнейший резервуар наземного углерода. Ускоренная эрозия может влиять на глобальный углеродный цикл. «Большинство моделей, изучающих почву и её влияние на климат, не учитывают замедление темпов эрозии со временем. Нам нужно правильно это оценить, чтобы эффективно подготовиться к будущему», — отмечает Кванг.